在這項研究中報告了通過非金屬摻雜調(diào)節(jié)氮化碳能級的電勢。制氫效率達(dá)到13.92 mmol/g/h。非金屬修飾誘導(dǎo)在體相氮化碳中均勻分布的HOMO和LUMO能級空間分離，這導(dǎo)致了定向電荷轉(zhuǎn)移，并進(jìn)一步提高了載流子分離效率。此外，由于p帶中心的向下移動，N和H+之間的吸附強(qiáng)度降低。BOCN的ΔGH*為-1.44 eV，而體CN為-1.92 eV。有利的吸附/解吸平衡極大地促進(jìn)了氫氣的產(chǎn)生。在這項研究中，通過結(jié)合理論計算和實(shí)驗(yàn)表征來研究光生載流子轉(zhuǎn)移過程，以揭示光催化反應(yīng)機(jī)理。（文末附原文鏈接）
用傳統(tǒng)熱聚合法制備的塊狀g-CN比表面積小，導(dǎo)致光生載流子易于復(fù)合，光吸收范圍狹窄，從而顯著限制了其光催化性能。因此，研究人員探索了多種策略來克服g-CN的這些缺點(diǎn)，包括元素?fù)诫s、缺陷工程、構(gòu)建異質(zhì)結(jié)和納米結(jié)構(gòu)設(shè)計。在這些方法中，g-CN的納米結(jié)構(gòu)設(shè)計是提升光催化性能的有效技術(shù)。在納米尺度上設(shè)計材料結(jié)構(gòu)可以顯著增大材料的比表面積，創(chuàng)造更多的活性位點(diǎn)，并改善入射光生載流子的分離和遷移能力。
江蘇大學(xué)吳官瑜老師為該論文的第一作者，主要研究利用光能驅(qū)動化學(xué)反應(yīng)，探索高效、穩(wěn)定的光催化劑及其在空氣凈化、水處理、能源轉(zhuǎn)化、有機(jī)合成等領(lǐng)域的應(yīng)用。
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